题目内容
静电场方向平行于x轴,其电势j 随x的分布如图所示,图中j0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-E(0<E<qj0)。忽略重力。求:
(1)粒子所受电场力的大小;
(2)粒子离中心的最大距离;
(3)粒子的运动周期。
解:(1)电场强度的大小E= (2分)
电场力的大小 F=Eq= (2分)
(2)由题意得,mv2-qj =-E,x>0区间内,j =j0-x (2分)
距离最大时,粒子动能为零。-q(j0-xm)=-E (1分)
得,粒子离中心的最大距离xm=d(1-) (1分)
(3)粒子在四分之一周期内,a = = (2分)
匀加速运动运动t == (2分)
粒子的运动周期T = 4t = (2分)
练习册系列答案
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(2012?东城区二模)静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线.一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点进入电场,沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是( )
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线.一带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向在区间[-A,A]内做周期性运动,A<d.x0是x轴上的一点,x0<A.若图中φ0、d和A为已知量,且已知该粒子的比荷为
.利用这些数据,不能计算的出物理量是( )
q |
m |
A、x=x0处的电场强度 |
B、粒子经过x=x0时加速度的大小 |
C、粒子经过x=x0时的动能与电势能之和 |
D、粒子经过x=x0时速度的大小 |
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线.一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)进入电场,沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是( )
A、粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐增大 | ||||||||
B、粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大 | ||||||||
C、若v0=
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D、要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
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